2022年高速公路互通匝道桥典型病害分析及加固设计方案探讨 .pdf

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1、高速公路互通匝道桥典型病害分析及加固设计方案探讨来源：福建交通科技,2008年第 2 期发布时间： 2008-11-05 作者：王林燊摘要： 本文通过对高速公路互通匝道桥进行典型病害检测，分析病害成因，并提出详细的加固设计方案，为该类桥型的病害分析及加固设计提供一定的借鉴。1 概述马 尾 互 通C匝 道 桥 位 于 马 尾 互 通 区 内 ， 全 长652.50m， 桥 跨 组 合525m+1 20m+2 30m+2 25m+5 25m+5 25m+5 25m+1 21m ；上部结构为等截面预应力砼连续刚构箱梁；平曲线最小半径为127.75m。下部结构为墙式桥墩、钻孔灌注桩基础、整体式桥台、扩

2、大基础；球型支座；桥面设80型伸缩缝。在例行养护检查中发现，多跨箱梁腹板出现竖向裂缝，箱梁底板出现纵横向和斜向裂缝。梁端腹板出现斜向裂缝。墩柱上部出现竖向和环状裂缝，部分墩柱横向出现偏位。为此，检测单位对病害进行了专项检测，对病害成因进行分析，并提出相应的加固设计方案。2 匝道桥病害检测情况2.1 检测内容和检测方法利用桥检车提供的平台，对匝道桥箱梁梁体底板、腹板和翼缘板等进行全面检查，并对墩柱外观和偏位，以及支座工作状况进行详细的检测。（1） 墩柱和梁体外观检测：近距离主要以目测为主，发现问题进行详细观察。发现裂缝的位置，红笔标识并拍照，并用刻度尺、裂缝宽度仪和深度仪对裂缝长度、宽度、深度进

3、行观测及记录。（2） 支座工作状况检查：目测破损、异常变形等情况，有无明显的变位痕迹、垫石破损 等 情 况 。 如 发 现 支 座 有 变 形 、 位 移 等 ， 分 别 用 游 标 卡 尺 、 垫 尺 等 进 行 量 测 。（3） 墩柱的变位观测：该桥属于曲线桥，桥墩为墙式桥墩，同时桥墩高度均较大。为保证测量的精度，墩柱的偏位采取在每个墩柱横向和纵向的正前方架设全站仪，分别测量墩柱的横向和纵向偏位。2.2 检测结果通 过 以 上 检 测 ， 得 到 梁 体 、 墩 柱 和 支 座 病 害 ， 简 要 记 录 如 下 ：（1） 梁体和墩柱裂缝。梁端腹板斜向裂缝主要集中于第五跨、第十跨、第十一跨

4、；梁体腹板竖向和底板纵向、横向和斜向裂缝主要集中于第三跨、第四跨、第十四跨、第十七跨、第十九跨、二十五跨。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页8根 墩 柱 距 墩 顶4 5m范 围 内 出 现 横 向 裂 缝 和 竖 向 裂 缝 。（2 ） 14个支座出现横向滑移，最大位移量为4.0cm。大部分螺栓螺母锈蚀。其中一个支座上下螺栓卡位。（3） 墩柱横向偏位最大为13 、14号墩，倾斜度为6.1 ；纵向偏位最大为6 号墩，但倾斜度为2.9 。3 病害原因分析（1） 梁端腹板出现斜向裂缝，主要集中于第五跨、第十跨、第十一跨等

5、安装伸缩缝的梁端位置。由于匝道桥平曲线半径较小，箱梁在弯矩和扭矩复合作用下，伸缩缝附近的梁端腹板可能出 现局部受剪过 大现象，从而出现斜向裂缝 。（2） 梁体腹板竖向和底板纵向、横向和斜向裂缝主要集中于第三跨、第四跨、第十四跨、第十七跨、第十九跨、二十五跨。这些裂缝的出现，与匝道桥平曲线半径较小、箱梁的 弯 矩 和 扭 矩 复 合 作 用 明 显 有 关 ， 并 由 于 超 载 车 辆 的 通 行 加 剧 裂 缝 的 出 现 。（3） 墩柱裂缝主要产生在距顶部4 5m 处，这是由于该桥属于连续刚构结构，桥墩在整体受力协调变形后，在距墩顶和墩底约1/3处受力最大，从而该部位易出现开裂现象。4 结

6、构加固方案针对该桥出现的典型病害情况，经过反复的验算，参照其它类似桥梁的加固经验，提出以下加固方案。4.1 上部结构加固（1） C 匝道 5 号墩顶向4 号墩侧箱梁两侧腹板、10 号墩顶向9 号墩侧箱梁两侧腹板 、 10号 墩 顶 向11号 墩 侧 箱 梁 两 侧 腹 板 ， 需 要 采 用 碳 纤 维 布 加 固 。（2） 加固范围为靠梁端3m区段整腹板，纵向及竖向均采用30cm宽碳纤维布，间距20cm。4.2 更换支座（1） 需要进行支座更换的墩号为：C 匝道桥 15 号墩靠 14 号墩侧。将原支座更换为单、双向滑动盆式橡胶支座，纵桥向平面曲线内侧更换为GPZ （II ）2.5DX ，曲线

7、外侧更换为GPZ（II）2.5SX。（2）在加固后墩顶设置临时顶梁支点。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页4.3 下部结构加固方案经分析考虑，对C 匝道 10 号、 15 号、 20 号墩下部结构进行加固。下部结构加固分三个方面：（1）墩身的加固。原桥墩身为花瓶式墩，墩身中下部尺寸为200cm 120cm并设有 25cm 15cm倒角的 等 截 面 矩 形 段 ， 上 半 部 分 为410cm高 的 花 瓶 式 变 宽 段 ， 墩 顶 平 面 尺 寸 为400cm 140cm并设有10cm 6cm倒角。墩身的加固为对

8、称加固，新老墩身竖向中心线重合。加固后的墩身中下部尺寸为360cm 180cm并设有25cm 15cm倒角的等截面矩形段，上半部分为410cm高的花瓶式变宽段，墩顶平面尺寸为560cm 180cm并设有25cm 15cm倒角。在墩身四周各面，以40cm 40cm左右的间距植入普通剪力筋后，绑扎加固墩身钢筋，逐段浇筑墩身砼。在墩身顶面以下竖向15cm间距种植两排抗拔钢筋，横向间距为30cm。 植 筋 结 束 后 应 进 行 清 整 ， 方 可 进 行 加 固 部 分 的 钢 筋 及 砼 的 施 工 。（2）承台的加固。原桥墩承台为纵横桥向均为320cm 、厚 200cm的矩形承台，加固厚的承台尺

9、寸为：横桥向长1120cm，纵桥向宽380cm、厚250cm。新旧承台底面同标高，竖向中心线重合，为对称布置。将原承台横桥向侧面砼凿除20cm厚，露出横桥向承台底面钢筋，并将其与加固部分钢筋双面等强焊接。将原承台顶面及纵桥向侧面充分凿毛，使新旧砼能结合紧密，共同受力 ， 并 在 纵 桥 向 侧 面 以30cm 30cm左 右 的 间 距 植 入 普 通 剪 力 筋 。（3）桩基的加固。原桥承台下桩基为单根直径180cm桩基，在原桥墩桩基中心线横桥向两侧各450cm补设两根直径120cm的桩基，与加固部分承台对应。（4）下部结构加固要点。墩身及承台的施工注意事项。a. 植筋钻孔应尽量采用小的振动

10、工艺，植入深度应大于12d ，直径为25mm的钢筋钻孔直径为32mm，直径为20mm的钢筋钻孔直径为28mm，钻孔时要避开原结构钢筋，若钻眼位置与原结构钢筋相碰，可适当挪动钻眼位置1 2cm ，以保证不损伤原结构钢筋。每个钻孔结束后应尽快安排植筋工作。b. 种植锚筋前，钻孔要用刷子及清洁压缩空气清孔，并满足植筋的干燥要求，抗拔种植锚筋所用的胶剂，设计参考采用喜利得HY-150化学粘合剂固定钢筋，要求200C凝胶时精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页间 10min以内，固化时间1h 以内。钻孔植筋应由专业人员操作，并对所

11、用胶剂进行粘结抗拔实验，验证凝胶和固化时间，合格后，方可正常使用，植筋结束后，应进行清整。c. 墩身 及承台原结构表面要充分凿毛，使新旧混凝土能结合紧密，共同受力。桩基施工注意事项。a. 桩基施工要求钢护筒落入岩面，全过程采用回旋钻钻孔，反循环吸浆工艺，施工过程中避免对桩周土体产生震动。b. 桩底进入微风化岩面长度应全截面进入岩面不少于1.5倍桩径，桩底沉渣不得大于3cm。c. 桩内主筋需要焊接时，每个断面接头数不应超过主筋的50% ，焊接采用双面焊接，焊缝长度不小于5d。5 结束语在高速公路桥梁中，匝道桥最容易出现病害，且病害的形式多而杂，匝道桥多为带坡度的弯桥，病害的检测多要采用桥检车或搭

12、脚手架进行，故病害不易发现，通过本文的典型病害分析，可以为其它匝道病害的观测和加固提供借鉴。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership. 用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。除此以外，将本文任何内

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